專注電子技術(shù)學(xué)習(xí)與研究
當(dāng)前位置：單片機(jī)教程網(wǎng) >> MCU設(shè)計(jì)實(shí)例 >> 瀏覽文章

實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距并語音播報(bào)

作者:佚名   來源:本站原創(chuàng)   點(diǎn)擊數(shù):…  更新時(shí)間：2013年11月14日   【字體：大 中 小】

基于AT89S52的超聲波測(cè)距實(shí)驗(yàn)
更多內(nèi)容歡迎訪問我的MCU技術(shù)記錄博客共同討論學(xué)習(xí)
（地址：http://blog.sina.com.cn/aftermind）


超聲波測(cè)距原理：?jiǎn)纹瑱C(jī)IO口接超聲波模塊TX引腳，由IO口產(chǎn)生40KHz頻率方波發(fā)送給TX用以超聲波模塊發(fā)送超聲波,同時(shí)打開單片機(jī)計(jì)時(shí)器，超聲波遇到障礙后返回，模塊接收頭接收到超聲波后產(chǎn)生信號(hào)由電路濾波整形放大后在RX引腳輸出高電平，RX接單片機(jī)的P3^2（51內(nèi)核單片機(jī)的外部中斷），在中斷服務(wù)程序中停止計(jì)數(shù)器，對(duì)所計(jì)數(shù)值進(jìn)行處理得到超聲波往返所用時(shí)間再乘以風(fēng)速即得測(cè)量距離。由于超聲波屬于聲波范圍，其速度與溫度有關(guān)，不同溫度下超聲波在空氣中傳播速度隨溫度變化關(guān)系：V=331.4+0.61T。所以要是測(cè)量結(jié)果更加精確需另加溫度補(bǔ)償模塊（本實(shí)驗(yàn)中采用開發(fā)板上的DS18B20溫度傳感器完成溫度補(bǔ)償）。外圍可添加LCD顯示（本實(shí)驗(yàn)采用開發(fā)板1602LCD）和語音播報(bào)模塊（本實(shí)驗(yàn)采用ISD4004語音模塊）。


源程序
// *********************單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室******************************/
// *文件名稱 ：csbspk.c
// *功能     : 實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距并語音播報(bào) （測(cè)量范圍：4~80cm）
// *引腳連接 : ISD4004 SS接P1.2  MOSI接P1.0  MISO接P1.1  SCLK接P1.3
// *           超聲波模塊 TX接P3.1  RX接P3.2   J7接上插冒
// *當(dāng)前版本 ：1.0
// *作者     : 劉松
// *完成日期 ：2010.11.11
// ****************************************************************/
#include<reg52.h>
#include <intrins.h>
#include"lcd.h"   // 液晶顯示
#include"ds18b20.h"  //溫度傳感器
sbit P3_1=P3^1;
sbit key1=P2^1;   //定義按鍵
sbit SS=P1^2;     //以下四行定義ISD4004引腳     
sbit MOSI=P1^0;
sbit MISO=P1^1;
sbit SCLK=P1^3;
uchar addr; //語音地址全局變量
uchar s;    //語音所對(duì)應(yīng)數(shù)字
int VD;     //擴(kuò)大十倍的聲速
int D;      //測(cè)量的距離
int temp;   //超聲波反射時(shí)間
void timer() //初始化計(jì)數(shù)器
{
  TMOD=0x10;
  TH1=0;
  TL1=0;
  EA=1;
  EX0=1;
}

void delay25us_40KHz(unsigned char us) //產(chǎn)生方波用于超聲波發(fā)射
{
  
 TR1=1;
    while(us--)
 {
   P3_1= 0;
   _nop_();_nop_();
   _nop_();_nop_();
   _nop_();_nop_();
   _nop_();_nop_();
   _nop_();_nop_();
   _nop_();
   P3_1= 1;
   _nop_();_nop_();
   _nop_();_nop_();
 }
 P3_1= 1;
}

rec() interrupt 0 //計(jì)算超聲波反射時(shí)間
{
  TR1=0;
  EA=0;
  temp=TH1*256+TL1;
}

void delayms(uchar ms)  // 延時(shí)子程序用于語音播放上電等待
{     
 uchar j;
 while(ms--)
 {
  for(j = 0; j < 120; j++);
 }
}

void delay2(int m) //長(zhǎng)延時(shí)用于語音播放
{
  int l,j;
  for(l=0;l<30001;l++)
  for(j=0;j<m;j++);
}

////////////////////////////液晶顯示子函數(shù)//////////////////////////////////
void display()
{
    float V;//聲速
 V=331.4+0.61*T; VD=V*10;
 D=temp*V/2000-29;
 displaystring(0,0,"Dis=");
 displaychar(4,0,(D/100)+0x30);
 displaychar(5,0,(D0/10)+0x30);
 displaychar(6,0,'.');
 displaychar(7,0,(D)+0x30);
 displaystring(8,0,"cm");
 displaystring(0,1,"T=");
 displaychar(5,1,(TD)+0x30);
 displaychar(4,1,'.');
 displaychar(3,1,(TD0/10)+0x30);
 displaychar(2,1,(TD/100)+0x30);
 displaychar(6,1,0xdf);
 displaychar(7,1,'C');
 displaystring(9,1,"V=");
 displaychar(11,1,(VD/1000)+0X30);
 displaychar(12,1,(VD00/100)+0X30);
 displaychar(13,1,(VD0/10)+0X30);
 displaychar(14,1,'.');
 displaychar(15,1,(VD)+0X30);
}
///////////////////////////////////////////////////////////////
 
 
////////////////放音部分子程序，放音地址由ADDR決定////
void play(addr)
{ 
    uchar y;
 SS=0;
 MOSI=0;//發(fā)送開始
 SCLK=0;
 for(y=0;y<8;y++)
 {
  SCLK=0;
  if((0x20>>y)&0x01)MOSI=1;  //上電命令
  else MOSI=0;
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  SCLK=1;
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
 }//發(fā)送結(jié)束
 SS=1;//上電結(jié)束
 delayms(50);
 SS=0;
 MOSI=0;//發(fā)送地址
 SCLK=0;
 for(y=0;y<16;y++)
 {
  SCLK=0;
  if((addr>>y)&0x01)MOSI=1;
  else MOSI=0;
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  SCLK=1;
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
 }//發(fā)送地址結(jié)束
 MOSI=0;//放音
 SCLK=0;
 for(y=0;y<8;y++)
 {
  SCLK=0;
  if((0xe0>>y)&0x01)MOSI=1;  //指定地址放音命令
  else MOSI=0;
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  SCLK=1;
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
 }
 SS=1;
 SS=0;
 MOSI=0;
 SCLK=0;
 for(y=0;y<8;y++)
 {
  SCLK=0;
  if((0xf0>>y)&0x01)MOSI=1; //忽略地址放音命令（連貫播放后續(xù)空間）
  else MOSI=0;
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  SCLK=1;
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
 }
 SS=1; 
}
///////////////////////////////////////////////////////////////

///////////////////讀數(shù)字子函數(shù)///////////////////////////////
void speaknum() 
{
  if(s==1) play(0x01);
  if(s==2) play(0x0a);
  if(s==3) play(0x14);
  if(s==4) play(0x1e);
  if(s==5) play(0x28);
  if(s==6) play(0x32);
  if(s==7) play(0x3c);
  if(s==8) play(0x46);
  if(s==9) play(0x50);
  if(s==0) play(0x6e);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////
 

///////////////////讀書顯示結(jié)果子函數(shù)////////////////////////////
void read()
{
   play(0xdc);
   delay2(50000);
   delay2(50000);
   s=D/100;
   if(s==1)
   {
    play(0x5a);
    delay2(50000);
   }
   if(s>1)
   {
    speaknum();
    delay2(50000);
    play(0x5a);
    delay2(50000);
   }
   s=D0/10;
   if(s!=0)
   {
    speaknum();
    delay2(50000);
   }
   play(0x64);
   delay2(50000);
   s=D;
   speaknum();
   delay2(50000);
   play(0xbe);
   delay2(50000);
   play(0xf0);
   delay2(50000);
   delay2(50000);
   s=TD/100;
   if(s==1)
   {
    play(0x5a);
    delay2(50000);
   }
   if(s>1)
   {
    speaknum();
    delay2(50000);
    play(0x5a);
    delay2(50000);
   }
   if(s!=0)
   {
    s=TD0/10;
    speaknum();
    delay2(50000);
   }
   play(0x64);
   delay2(50000);
   s=TD;
   speaknum();
   delay2(50000);
   play(0xC8);
   delay2(50000);
   delay2(50000);
   play(0xe6);
   delay2(50000);
   delay2(50000);
   s=VD/1000;
   speaknum();
   delay2(50000);
   play(0xfa);
   delay2(50000);
   s=VD00/100;
   speaknum();
   delay2(50000);
   play(0x5a);
   delay2(50000);
   s=VD0/10;
   speaknum();
   delay2(50000);
   play(0x64);
   delay2(50000);
   s=VD;
   speaknum();
   delay2(50000);
   play(0xd2);
}
////////////////////////////////////////////////////////////
 

void main()
{
  initlcd() ;  //初始化LCD1602
  while(1)
 {
  timer();
  readtemp();  //讀溫度
  delay25us_40KHz(15);
  display();
  if(key1==0) read();
 }
}
以下是溫度傳感器頭文件ds18b20.h
sbit DQ=P2^2;
uchar tempdata[2];
uchar k=0;
int TD;
float T;
void delay1(uchar i)
{
  while(i--);
}
void initDS18B20()  //初始化DS18B20
{
 DQ = 1;     //DQ復(fù)位
 delay1(8);   //稍做延時(shí)
 DQ = 0;     //單片機(jī)將DQ拉低
 delay1(80);  //延時(shí) 大于 480us
 DQ = 1;     //拉高總線
 delay1(30);
}
uchar readchar()  //向DS18B20讀取一字節(jié)
{
 uchar i = 0 ;
 uchar dat = 0 ;
 for (i = 8 ; i > 0 ; i--)
    {
      DQ = 0 ;
      dat >>= 1 ;
      DQ = 1 ;
      if(DQ)
       dat |= 0x80 ;
      delay1(4) ;
    }
      return (dat) ;
}
void writecmd(uchar cmd)  //向DS18B20寫入一字節(jié)
{
    uchar i ;
    for (i = 8 ; i > 0 ; i--)
    {
      DQ = 0 ;
      DQ = cmd&0x01 ;
      delay1(5) ;
      DQ = 1 ;
      cmd>>=1 ;
    }
}

void readtemp()
{    
 initDS18B20() ;
 writecmd(0xCC) ;    // 跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作
 writecmd(0x44) ;    // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換
 initDS18B20() ;
 writecmd(0xCC) ;    //跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作
 writecmd(0xBE) ;    //讀取溫度寄存器
 tempdata[0] = readchar() ;     //溫度低8位
 tempdata[1] = readchar() ;     //溫度高8位
 TD=tempdata[1];
 TD<<=8;
 TD|=tempdata[0];
    T=TD*0.0625;         //DS18B20在出廠時(shí)以配置為12位，讀取溫度時(shí)共讀取16位，最高5位為符號(hào)位，溫度在0上，符號(hào)位為0，所以把后11位的2進(jìn)制轉(zhuǎn)化為10進(jìn)制后在乘以0.0625便為所測(cè)的溫度
    TD=T*10+0.5;        //將它放大10倍, 使顯示時(shí)可顯示小數(shù)點(diǎn)后一位, 并對(duì)小數(shù)點(diǎn)后第二2進(jìn)行4舍5入
}

一下是液晶顯示頭文件lcd.h
sbit RS=P2^5;
sbit RW=P2^6;
sbit EN=P2^7;
#define uchar unsigned char
#define DATA P0
#define busy 0x80

void chkbusy() //檢測(cè)狀態(tài)
{
  DATA=0xff;
  RS=0;
  RW=1;
  EN=1;
  _nop_();
  _nop_();
  while(busy&DATA);
  EN=0;
}
void WIR(uchar CMD,uchar i)   //寫命令
{
   if(i) chkbusy();
   RS=0;
   RW=0;
   EN=1;
   _nop_();
   _nop_();
   DATA=CMD;
   EN=0;
}
void WDR(char c)  //寫數(shù)據(jù)
{
   chkbusy();
   RS=1;
   RW=0;
   EN=1;
   _nop_();
   _nop_();
   DATA=c;
   EN=0;
}
void displaychar(uchar x,uchar y,char c)  //指定行列顯示字符
{
     if(y==1) x|=0x40;    //當(dāng)要顯示第二行時(shí)地址碼+0x40;
     x|=0x80;
     WIR(x,0);
     WDR(c);
}
void displaystring(uchar x,uchar y,char s[])   //指定行列顯示字符串
{
 uchar p=0;
 while(1)
 {
  displaychar(x,y,s[p]);
  p++;
  if(s[p]==0)
  break;
  x++;
  if(x>=15)       //每行最多顯示16個(gè)字符
  {
    x=0;  
    y=!y;   //如果一行顯示不完,則轉(zhuǎn)到下一行或上一行顯示
  }      
 }
}
void initlcd()   //初始化lcd
{
   WIR(0x38,0);
   WIR(0x38,1);  //顯示模式設(shè)置
   WIR(0x08,1);  //關(guān)閉顯示
   WIR(0x01,1);  //清屏
   WIR(0x06,1);  //光標(biāo)移位設(shè)置
   WIR(0x0c,1);  //顯示開及光標(biāo)設(shè)置
}

【關(guān)閉窗口】

相關(guān)文章